1398/08/13

طرح عجیب مهندس ناسا برای ساخت فضاپیما بدون نیاز به پیشرانه

یکی از مهندسان مرکز پروازهای فضایی مارشال (Marshall Space Flight Center) متعلق به سازمان ناسا (NASA) طرحی را برای ساخت فضاپیمایی که بدون نیاز به پیشرانه می‌تواند در فضا سفر کند ارائه کرده است. دیوید برنز (David Burns) طرحش را موتور مارپیچ (helical engine) نامگذاری کرده و مقاله‌ای را که در آن طرح خود...
طرح عجیب مهندس ناسا برای ساخت فضاپیما بدون نیاز به پیشرانه

یکی از مهندسان مرکز پروازهای فضایی مارشال (Marshall Space Flight Center) متعلق به سازمان ناسا (NASA) طرحی را برای ساخت فضاپیمایی که بدون نیاز به پیشرانه می‌تواند در فضا سفر کند ارائه کرده است. دیوید برنز (David Burns) طرحش را موتور مارپیچ (helical engine) نامگذاری کرده و آن را در مقاله‌ای که روی سرور مرکز گزارش‌های فنی ناسا بارگذاری کرده توضیح داده است. بسیاری می‌گویند چنین طرحی عملی نیست. خود برنز هم می‌گوید هرچند ممکن است این طرح امکان‌پذیر نباشد اما حداقل امتحان کردن مفهومی آن ارزشش را داشت.

برنز اصول کار موتورش را با در نظر گرفتن جعبه‌ای روی سطحی بدون اصطکاک هل توضیح می‌دهد. فنری فشرده وزنه را در یک جهت هل می‌دهد. طبق قانون سوم نیوتن که می‌گوید هر نیرویی یک نیروی عکس‌العمل هم‌اندازه و در جهت مخالف دارد، حرکت وزنه باعث حرکت جعبه روی در جهت مخالف می‌شود. پس از رسیدن وزنه به انتهای جعبه و خوردن به دیواره، جهت آن برعکس می‌شود و شروع به جمع کردن فنر می‌کند. چون اصطکاکی وجود ندارد این روند دوباره تکرار می‌شود و جعبه و وزنه دائما به راست و چپ نوسان می‌کنند. در این حالت برآیند حرکت جعبه صفر است و فقط در محل خود عقب و جلو می‌رود. حالا فرض کنید وزنه وقتی در یک جهت حرکت می‌کند نسبت به وقتی‌که در جهت مخالف حرکت می‌کند بسیار سنگین‌تر باشد! در این حالت حرکت جعبه در یک جهت خیلی بیش‌تر از جهت مخالف است و این باعث می‌‌شود که جعبه در برآیند بتواندحرکت کند.

طرح عجیب مهندس ناسا برای ساخت فضاپیما بدون نیاز به پیشرانه

طبق نظریه نسبیت خاص انیشتین سنگین‌تر بودن وزنه هنگام حرکت در یک جهت امکان‌پذیر است. نسبیت خاص می‌گوید هرچه اجرام به سرعت نور نزدیک شوند جرم آن‌ها بیش‌تر می‌شود. در موتوری که برنز طرح آن را پیشنهاد داده  به جای وزنه از ذرات باردار استفاده می‌شود که در یک شتاب‌دهنده مارپیچ با سرعت بسیار بالایی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند. در این موتور مارپیچ ذرات در یک مرحله شتاب مثبت می‌گیرند و سرعتشان به سرعت نور نزدیک می‌شود و در مرحله دیگر شتاب منفی می‌گیرند و سرعتشان کم می‌شود. طبق نسبیت خاص در حالتی که سرعت ذرات در حال نزدیک شدن به سرعت نور هستند سنگین‌تر از هنگامی هستند که سرعتشان کاهش پیدا می‌کند. مزیت این موتور آن است که برخلاف موتورهای معمول که پیشرانه به بیرون پرتاب می‌شود و از دست می‌رود، نیازی به سوخت‌گیری مجدد ندارد و ذرات باردار در مسیری مارپیچی حرکت می‌کنند بدون این‌که از موتور خارج شوند.

اما زیاد خوشحال نشوید، طرح برنز نیازمند ساخت شتاب‌دهنده بسیار بزرگی با ۲۰۰ متر طول و ۱۲ متر قطر است که ۱۶۵ مگاوات هم برق مصرف می‌کند! با این ابعاد بزرگ و مصرف توان وحشتناک، این موتور فقط یک نیوتن نیروی پیشرانش تولید می‌کند! این نیرو بسیار کم و در حد نیرویی است که برای فشار دادن کلیدهای صفحه‌کلید رایانه به آن وارد می‌کنید.

برنز به‌تنهایی و بدون اینکه حمایتی از ناسا دریافت کند روی طرحش کار کرده و خودش به ناکارآمدی آن برای ساخت فضاپیما معترف است؛ اما می‌گوید شاید راه‌هایی برای جذب انرژی فراوانی که شتاب‌دهنده به شکل گرما و تابش از دست می‌دهد وجود داشته باشد.

منبع: newscientist

فناوری‌های نوین |

نظر شما
اخبار مرتبط

طرحی مفهومی برای کاوشگر پرنده در جو زهره با الگوگیری از پرتوماهی

1398/06/31
پژوهشگران دانشگاه ایالتی نیویورک در بوفالو (University at Buffalo) طرحی مفهومی برای کاوشگری پرنده که قابلیت پرواز در جو سیاره زهره را دارد به سازمان ناسا (NASA) ارائه کرده‌اند. این طرح مفهومی...

طرحی مفهومی برای ریزکاوشگرهای جوی با الگوگیری از عنکبوت‌ها

1398/06/23
پژوهشگران دانشگاه ویرجینیای غربی (West Virginia University) در ایالات‌متحده طرحی مفهومی برای ریزکاوشگرهایی که با الگوگیری از رفتار عنکبوت‌ها قابلیت پرواز در جو سیاره‌ها را دارند به سازمان...

پربازدیدکننده ترین خبر

معرفی مرکز ترویج فضایی و موشکی ایالات متحده

مرکز فضایی و موشکی آمریکا (U.S. Space & Rocket Center) که در شهر هانتسویل (Huntsville) واقع در ایالت آلاباما (Alabama) قرار دارد، مکانی است که داستان مسابقه فضایی شوروی و آمریکا را با جزئیات کامل نمایش می‌دهد. این مرکز، از جاذبه‌های توریستی فضایی در ایالات متحده آمریکا است که در سال ۱۹۷۰ درست بعد از فرود سفینه آپولو ۱۲ (Apollo 12)، دومین مأموریت سرنشین‌دار ناسا به ماه افتتاح شد.